論文の概要: Markovian to non-Markovian phase transition in the operator dynamics of a mobile impurity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.17066v2
- Date: Fri, 28 Jun 2024 15:33:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-01 21:54:26.126129
- Title: Markovian to non-Markovian phase transition in the operator dynamics of a mobile impurity
- Title（参考訳）: 移動不純物の作用素ダイナミクスにおけるマルコフから非マルコフ相転移
- Authors: Dominic Gribben, Jamir Marino, Shane P. Kelly,
- Abstract要約: カオス媒質中を移動する不純物のランダムなユニタリ回路モデルについて検討する。
不純物と媒質の力学は非マルコフ的であり、情報は不純物に戻すことができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study a random unitary circuit model of an impurity moving through a chaotic medium. The exchange of information between the medium and impurity is controlled by varying the velocity of the impurity, $v_d$, relative to the speed of information propagation within the medium, $v_B$. Above supersonic velocities, $v_d> v_B$, information cannot flow back to the impurity after it has moved into the medium, and the resulting dynamics are Markovian. Below supersonic velocities, $v_d< v_B$, the dynamics of the impurity and medium are non-Markovian, and information is able to flow back onto the impurity. We show the two regimes are separated by a continuous phase transition with exponents directly related to the diffusive spreading of operators in the medium. This is demonstrated by monitoring an out-of-time-order correlator (OTOC) in a scenario where the impurity is substituted at an intermediate time. During the Markovian phase, information from the medium cannot transfer onto the replaced impurity, manifesting in no significant operator development. Conversely, in the non-Markovian phase, we observe that operators acquire support on the newly introduced impurity. We also characterize the dynamics using the coherent information and provide two decoders which can efficiently probe the transition between Markovian and non-Markovian information flow. Our work demonstrates that Markovian and non-Markovian dynamics can be separated by a phase transition, and we propose an efficient protocol for observing this transition.
- Abstract（参考訳）: カオス媒質中を移動する不純物のランダムなユニタリ回路モデルについて検討する。
媒体内の情報伝播速度に対する不純物の速度を$v_d$、$v_B$とすることで、媒体と不純物の情報交換を制御する。
超音速速度より上の$v_d> v_B$では、情報が媒体に移動した後に不純物に戻ることができず、結果として得られるダイナミクスはマルコビアンである。
超音速速度以下では、$v_d< v_B$、不純物と媒体のダイナミクスは非マルコフ的であり、不純物に情報を流すことができる。
2つの状態は、媒質中の作用素の拡散拡散に直接関連する指数を持つ連続相転移によって分離されることを示す。
これは、不純物が中間時間で置換されるシナリオにおいて、OTOC(Out-of-time-order correlator)を監視することで実証される。
マルコフ相の間、媒体からの情報は置換された不純物に移動できず、重要な作用素の発達は現れない。
逆に、非マルコフ位相では、作用素が新しく導入された不純物のサポートを取得することが観察される。
また、コヒーレント情報を用いて力学を特徴付け、マルコフ情報フローと非マルコフ情報フローの遷移を効率的に探索できる2つのデコーダを提供する。
我々の研究はマルコフ力学と非マルコフ力学を位相遷移で分離できることを示し、この遷移を観測するための効率的なプロトコルを提案する。
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